大娄山系由三支并列的山脉组成:西支位于桐梓与习水之间,呈东北—西南走向,南起四川古蔺,经贵州而北入四川綦江,海拔1300—1500米,在贵州境内的最高峰1661米,是习水河与桐梓河的分水岭。中支由仁怀经桐梓、松坎而向北延伸至四川,是綦江与芙蓉江的分水岭,海拔1400—1600米,常有1900米以上的高峰,在贵州境内的最高峰是箐坝大山,高2028米,山势南陡北缓而成不对称山岭,从箐河谷仰望娄山,悬崖绝壁,十分险峻。 东支位于桐梓、遵义之间,由金沙向东北延伸至四川,是芙蓉江与洪渡河的分水岭,有一系列海拔在1600米以上的山峰,该支脉在贵州境内的最高峰仙人峰,高1795米。娄山关正处于大娄山主脉的脊梁上,是一个沿裂隙溶蚀而成的隘口,海拔1226米,关口周围悬崖绝壁,山峰均高达1400—1600米,东西两侧为大小尖山锁峙,南北是高差为400米的峡谷。
由于大娄山受长期侵蚀和多次间歇性构造抬升,还形成了800—1000米、1100—1250米和1400—1500米三级夷平面,大娄山期和山盆期两级是最显著的剥夷面。又因碳酸盐岩广布,喀斯特地貌发育,洼地、溶斗、暗河、溶洞普遍,以溶丘洼地、溶丘谷地、高原丘陵地貌景观最典型。1935年2月,中国工农红军第一方面军二渡赤水,回师黔北,歼灭黔军四个团,攻下娄山关,揭开遵义大捷的序幕,赢得长征以来的第一次巨大胜利,展示了遵义会议的曙光。从此,红军战斗过的娄山关,便成为黔北著名的革命纪念地。娄山关关上千峰万仞,重崖叠峰,峭壁绝立,若斧似戟,直刺苍穹,川黔公路盘旋而过。据《明史纪事本末》载,万历年间,总兵刘与播州土司杨朝栋曾激战于此。人称黔北第一险要,素有“一夫当关,万夫莫开”之说。